Question

18．相同溫度下，在體積相等的三個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ/mol．
實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

容器編號	起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol			平衡時反應(yīng)中的能量 變化
	N2	H2	NH3
①	1	3	0	放出熱量a kJ
②	0	0	2	吸收熱量b kJ
③	2	6	0	放出熱量c kJ

下列敘述正確的是 （　　）

• A． 熱量關(guān)系：a+b=92.4
• B． 三個容器內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)：③＞①=②
• C． 平衡時氨氣的體積分數(shù)：①=②＞③
• D． ①N₂的轉(zhuǎn)化率+②NH₃的轉(zhuǎn)化率=100%

Answer 1

分析 A．②按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊時得到1molN₂（g）、3molH₂（g），與①的起始狀態(tài)相同，恒溫恒容下，②與①為完全等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，假設(shè)平衡時氮氣為nmol，計算反應(yīng)熱可得關(guān)系式；
B．平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，故三種情況下平衡常數(shù)相等；
C．②與①為完全等效平衡，平衡時相同組分的含量相同，③與①相比，③到達的平衡相當于在①的平衡基礎(chǔ)上壓強增大1倍，平衡向右移動，NH₃的物質(zhì)的量增大、混合氣體總的物質(zhì)的量減��；
D．②與①為完全等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，假設(shè)平衡時氮氣為nmol，計算轉(zhuǎn)化率可得關(guān)系式．

解答 解：A．②按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊時得到1molN₂（g）、3molH₂（g），與①的起始狀態(tài)相同，恒溫恒容下，②與①為完全等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，假設(shè)平衡時氮氣為nmol，則a=（1-n）×92.4，b=（2-2n）×$\frac{1}{2}$×92.4，故a+b=92.4，故A正確；
B．平衡常數(shù)是只與溫度有關(guān)的物理量，與物質(zhì)的濃度無關(guān)，溫度相等平衡常數(shù)相等，故B錯誤；
C．②與①為完全等效平衡，故平衡時氨氣體積分數(shù)相等，③與①相比，③到達的平衡相當于在①的平衡基礎(chǔ)上壓強增大1倍，平衡向右移動，NH₃的物質(zhì)的量增大、混合氣體總的物質(zhì)的量減小，平衡時NH₃氣體的體積分數(shù)增大，故C錯誤；
D．②與①為完全等效平衡，平衡時對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等，假設(shè)平衡時氮氣為nmol，則①N₂的轉(zhuǎn)化率=$\frac{（1-n）mol}{1mol}$=（1-n），②NH₃的轉(zhuǎn)化率=$\frac{nmol×2}{2mol}$=n，則二者轉(zhuǎn)化率之和=1-n+n=100%，故D正確，
故選：AD．

點評 本題考查化學平衡計算，適合利用等效平衡思想解題，構(gòu)建平衡建立的途徑是解題的關(guān)鍵，注意A、D選項中規(guī)律的歸納總結(jié)．